在建筑設計中建筑施工與結構設計的結合運用

張建媛

山西交通職業技術學院

在建筑設計中建筑施工與結構設計的結合運用

張建媛

山西交通職業技術學院

基于建筑行業的蓬勃發展，在建筑設計中實現結構設計和施工技術融合應用十分重要。而怎樣科學地把結構設計與施工技術相結合，然后普遍應用在建筑設計中，是現階段迫切研究的問題。隨著建筑行業的發展，建筑結構設計與材料選擇變得更加復雜，且力學模型分析也更為深入，因而結構設計與建筑施工的結合是必然的。本文主要研究了建筑設計中建筑施工與結構設計結合應用。

建筑設計；結構設計；建筑施工；

由于鋼筋混凝土結構具有穩定性強，延性較好等特點，故建筑工程中鋼筋混凝土結構應用較廣。但由于鋼筋混凝土結構設計融合了多項學科知識，例如鋼筋混凝土結構中荷載等級于抗震等級設計，各工種設計過程復雜，并都有著嚴格要求；施工工藝繁瑣，例如施工過程中經常應用混凝土澆筑與模板安裝等相關施工工藝，且施工質量影響因素較多。應此，本文通過對鋼筋混凝土結構設計與建筑施工有效結合研究，研究如何優化鋼筋混凝土設計及施工過程，希望對建筑工程質量的提高有一定幫助。

一、建筑施工與結構設計結合

1.結構計算應滿足施工標準要求

首先，防止荷載計算出現錯誤。例如荷載計算失誤﹑荷載折減不合理，選擇的建筑材料與現實情況不符等[1]。其次，保證底框鋼筋混凝土結構的驗算準確性。底部剪力法只適合應用在剛度相對均勻的建筑多層結構中，而底層框架的混合結構若是存在薄弱層，就必須分析塑性變形集中造成的影響，因而底層地震剪力相應提高系數。同時剛度計算過程中，框架不需要折減，而抗震墻需要折減至彈性剛度三分之一。最后，以電算結果準確性完成合理性評價。如今結構計算主要應用建筑結構設計計算相關程序完成計算，怎樣對計算結果分析與評價十分關鍵。因而一定要依照工程設計經驗實現計算結果分析與判斷，然后在確定計算結果的準確性后，才能把其作為建筑施工圖紙設計的根本依據。

2.構造設計考慮施工策略的應用

構造設計過程中應深入分析構件最大配筋率與最小配筋率的極限數值，特別是抗震設計。進行抗震設計時應在確保建筑結構具備延性的同時，滿足最小極限配筋率要求[2]。另外，因為屋面板處在頂層，溫度對其造成的影響比較大，所以要設置溫度筋，但是設計人員很少這么做，同時施工人員缺乏實踐經驗，也忘記溫度筋設置，即便設計人員設置了溫度筋，施工人員也不知怎樣施工。對此，施工技術人員一定要多分析圖紙，及時與設計人員溝通﹑交流，保證溫度筋的有效施工。

3.構造設計分析并預防構件開裂與損壞的

構件開裂與損壞常與地基不均勻沉降有關，預防或者是管控不均勻沉降問題，應加強建筑策略與結構策略以及地基策略等方面的嚴格控制。建筑設計時需按照建筑物體形復雜程度，荷載差異以及建筑高度變化相對較大的結構進行單元劃分。同時強化上部結構與基礎剛度，使之具備抵抗構件開裂與損壞的能力。此外，建筑工程應盡可能的選擇統一類型的基礎，同時埋設在同一土層中，對于高層建筑工程項目而言，因為埋設的深度要求比較嚴格，基于經濟角度分析，基礎應該選擇樁箱或者是樁筏相結合的方法，以確保基礎剛度滿足要求，且群樁設置產生的應力與上部結構的重心相吻合[3]。若是土層存在相對較大的起伏，同一建筑下地基承載力的變化要求設計者在建筑設計時必須選擇不同結構體系或不同的樁端。若為濕陷性黃土地區，應注意分析可能造成的地基濕陷和液化影響。

二、應用BIM技術實現建筑結構設計和施工的結合

由于建筑設計中結構設計與建筑施工的結合十分重要，許多學者開始研究結構設計與建筑施工結合的方法，因而BIM技術就應運而生。而BIM技術指的是什么呢？其又是怎樣完成結構設計與建筑施工的有效結合呢？下文主要對這些方面進行了介紹：

BIM建筑信息模型是基于三維數字技術下形成的技術，其集成了建筑工程中大部分信息工程數據模型。而BIM技術主要是對建筑工程實體和功能特點通過數字化進行表達[4]。BIM技術是建筑信息技術未來發展的核心，近些年BIM技術由理想概念發展成如今的應用工具，為建筑行業的發展創造了許多機遇，但是也面臨著更為嚴峻的挑戰。工程師應用現代化設計工具，打破了傳統建筑工程設計思維模式；同時承建方因為獲取新型圖紙信息，所以也要相應改變傳統操作流程；而管理者由于應用統籌信息技術，也需要創新傳統工作日程與人事安排等相關任務分配方法。BIM是一項先進的計算機軟件技術，也是計算機輔助設計研發后的又一項高新技術，BIM由之前的CAD技術逐漸發展到軟件程序領域，例如建筑工程項目造價﹑進度工程安排以及設備管理工作等領域的應用。BIM技術的研發使建筑設計行業的軟件應用更為豐富，而且更具智能化，可完成多項職能工序設計。

BIM作為建筑工程行業實現信息化的標志。應用BIM技術過程中能夠使工程參與者作出的決策更具準確性。例如，建筑方案研究需要從三維考慮，深入推敲建筑工程內外的設計方案，但是基于建筑專業角度分析，通過分析2D圖紙就能夠得到方案具體信息。施工企業在獲取墻上參數化信息中的材料種類與配筋情況等，可完成水泥等相關合理備料﹑下料[5]。同時預算造價部門也可以通過獲取門窗種類和制造商相關產品數據信息等，實現工程造價的總預算等。建筑設計中結構設計與建筑施工可通過BIM技術實現完美結合，并且有效防止信息傳遞時出現丟失與重建問題。

總結：

本文通過分析建筑結構設計過程與建筑施工過程的緊密聯系，說明建筑設計意圖和建筑有效施工的重要性。通過分析BIM技術的運用的優點，以及其與建筑施工過程的緊密結合，說明在當前計算機技術快速發展的今天，設計者設計意圖的信息傳達﹑各工種信息的提取及建造者施工情況的管控的在盡可能多的得以合理統一，是我國建筑行業信息化發展的方向。可見，研究結構設計與建筑施工有效結合可以方便各工種的相互交流，提高建筑工程質量的管控，是建筑技術發展的需求。

[1]胡峰強，萬宏龍，呂黎明.組合梁斜拉橋鋼混結合段鋼格室的參數設計及力學性能分析[J].南昌大學學報(工科版)，2014，01：31-34.

[2]韓斌.變截面曲線橋現澆梁滿堂門式支架的構架方法和穩定性計算[J].科技風，2015，04：43-44.

[3]毛海濱，王立春.嘉陵江草街航電樞紐船閘工程懸挑結構模板內拉法施工技術[J].中國港灣建設，2015，02：57-59.

[4]荊旭.基于設定地震確定非基巖場地彈塑性驗算輸入地震動探討[J].地震工程學報，2015，03：890-895.

[5]王國洪，劉華寧.樁錨-土釘墻支護基坑變形特性分析——以昆明某基坑支護工程為例[J].河北工業科技，2015，06：503-508.